歐洲碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場有效性研究
——基于GARCH模型

田　穗，劉小小

(杭州電子科技大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院，浙江 杭州 310018)

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歐洲碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場有效性研究
——基于GARCH模型

田穗，劉小小

(杭州電子科技大學(xué) 經(jīng)濟學(xué)院，浙江 杭州 310018)

摘要：文章以歐洲碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場為研究對象，在分析研究的必要性和可行性的基礎(chǔ)上，對碳排放權(quán)現(xiàn)貨自2010年1月4日起至2013年12月10日每日交易價格構(gòu)建GARCH模型做實證研究，進而探討歐洲碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場的有效性情況。通過分析發(fā)現(xiàn)碳排放權(quán)現(xiàn)貨收益率具有一定的長期記憶性，并且當日的收益率受其滯后兩期的收益率水平的影響，距離越近對當期收益率影響越大，從而說明歐洲碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場還不具有有效性的特征，這主要與市場本身的不成熟性、市場的分割性等原因有關(guān)，這為完善全球碳排放權(quán)交易體系和我國建立碳排放權(quán)交易市場提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞：碳排放權(quán)交易；有效性；GARCH模型

20世紀90年代，國際組織出臺了《聯(lián)合國氣候變化公約》和《京都議定書》兩個標志性的文件，明確規(guī)定了發(fā)達國家的量化減排標準，為此碳排放權(quán)成為一種稀缺商品，具有商品的基本屬性，可在市場進行交易，進而衍生了一個新興的市場——碳排放權(quán)交易市場。目前國際上許多國家包括歐洲、美國、澳大利亞、印度等均已建立碳排放權(quán)交易市場，每年碳排放權(quán)的交易額和交易量呈現(xiàn)不斷增長趨勢。據(jù)世界銀行和聯(lián)合國預(yù)測，全球碳交易市場將超過石油巿場，成為世界第一大交易市場，而碳排放交易量也將取代石油成為世界第一大商品[1]。而這其中以歐洲的歐盟排放交易體系即EU ETS的規(guī)模最大，并且也是目前發(fā)展最快最規(guī)范的一個市場，不僅從事碳排放權(quán)現(xiàn)貨交易，還有期貨、期權(quán)等衍生產(chǎn)品的交易，交易品種齊全。當前歐洲碳排放權(quán)交易市場發(fā)展迅速，那么，該市場運行效率如何，是否具有市場有效性的特征？該市場的發(fā)展對我國建立碳排放權(quán)交易市場有何借鑒意義？這是一個具有理論和現(xiàn)實意義的研究課題，對進一步完善全球碳排放權(quán)交易體系和我國碳排放權(quán)交易市場的建立具有一定的指導(dǎo)意義。

當前對歐洲碳排放權(quán)交易市場有效性的研究非常少，國內(nèi)更是幾乎沒有。而從目前的研究成果來看，對歐洲碳交易市場有效性問題學(xué)者們得到的結(jié)論比較一致，Suzanne G.M. Fifield ，Juliana Jetty (2008)在運用序列相關(guān)性分析和方差比率檢驗的方法對碳排放權(quán)市場進行研究后認為，歐洲碳排放權(quán)交易市場不是有效的，更不是弱勢有效市場[2]； Xindan Li，Bing Zhang (2011)通過運用非線性動力學(xué)理論同樣對歐洲碳排放權(quán)交易市場進行分析，也得到了該市場不是一個弱勢有效的市場的結(jié)論[3]；而Charles Amélie， Darné Olivier等人(2013)則從持有成本假設(shè)角度研究歐洲碳排放權(quán)交易市場檢驗該市場的有效性，通過對EEX，ECX以及BlueNext三個市場的研究得出碳排放權(quán)市場還不具有有效性，并且可能存在套利的機會[4]；但是Joyeux Roselyne Milunovich George(2010)通過運用持有成本模型對2005年6月-2007年12月歐洲碳排放權(quán)期貨市場的有效性程度進行研究時則認為該市場的有效性在不斷改善[5]。

從當前的文獻研究可見，目前國際上對于歐洲碳排放權(quán)交易市場有效性的研究相當少，并且研究的重點主要基于碳排放權(quán)期貨市場，對于現(xiàn)貨市場有效性的研究幾乎沒有。為彌補這一缺陷，因此本文主要以歐洲碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場為研究對象，對歐盟減排配額現(xiàn)貨的歷史日交易收盤價建立GARCH模型，進而探討當前歐洲碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場的有效性情況，為我國構(gòu)建碳排放權(quán)交易市場提供參考。

一、歐洲碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場有效性的實證研究

(一) 數(shù)據(jù)來源與處理

本文選取的數(shù)據(jù)是EU ETS中歐洲能源交易所EEX的EUA現(xiàn)貨每日的交易價格，時間跨度為2010年1月4日—2013年12月10日，總共998個數(shù)據(jù)。因GARCH模型比較適合于對收益率的時間序列進行分析，所以在這邊本文將EUA現(xiàn)貨的每日交易價格轉(zhuǎn)化為對數(shù)收益率，即r=lnpt-lnpt-1，其中pt為EUA現(xiàn)貨當期交易價格，從而我們得到碳排放權(quán)現(xiàn)貨收益率序列，樣本總數(shù)為997，下面我們主要運用Eviews7.2軟件考察該序列的統(tǒng)計特征。

(二)模型的預(yù)檢驗

在建立GARCH模型之前，我們首先檢驗碳排放權(quán)現(xiàn)貨收益率的統(tǒng)計特征，從而驗證該序列特征是否符合建立GARCH的條件。

1.正態(tài)性檢驗

我們對碳排放權(quán)現(xiàn)貨的對數(shù)收益率進行統(tǒng)計特征分析和J-B檢驗(見表1)：

從表1可知，碳排放權(quán)對數(shù)收益率的偏度(Skewness)為0.93，是右偏的，峰度(Kurtosis)為21.82，遠高于正態(tài)分布的峰度3，而J-B檢驗值為14867.74，對應(yīng)的P值為0，這些都說明該收益率序列顯著地拒絕服從正態(tài)分布的零假設(shè)，總體上呈現(xiàn)為“高峰厚尾”的特征。

2.平穩(wěn)性檢驗

這里我們運用ADF單位根檢驗來考察EUA現(xiàn)貨對數(shù)收益率的平穩(wěn)性(見表2)：

由表2所示，在給定的1%的顯著性水平下，P值為0，說明EUA現(xiàn)貨的收益率序列拒絕不存在單位根的零假設(shè)，該序列是平穩(wěn)的，同時DW的值約為2，也驗證了ADE檢驗是有效的，該收益率序列具有平穩(wěn)性。

3.相關(guān)性檢驗

我們對收益率序列做自相關(guān)檢驗(見表3)，通過觀察ACF和PACF圖看到，自相關(guān)系數(shù)和偏自相關(guān)系數(shù)有一部分數(shù)據(jù)顯著地不為0，對應(yīng)的P值幾乎為0，說明在5%的顯著性水平下，該序列存在較顯著地自相關(guān)性，并且我們看到是2階自相關(guān)的。

4.條件異方差性檢驗

在對序列的隨機擾動項進行條件異方差檢驗時，我們這里采用對殘差序列和殘差平方序列做自相關(guān)檢驗，通過檢驗殘差是否存在自相關(guān)現(xiàn)象來驗證其是否存在ARCH效應(yīng)。通過Eviews7.2得到結(jié)果見表4和表5：

從表4和表5可見，EUA現(xiàn)貨收益率序列的殘差不存在顯著地自相關(guān)性，而殘差的平方具有顯著地自相關(guān)性，而且是1階自相關(guān)，這說明了該收益率序列存在顯著地ARCH效應(yīng)，即存在條件異方差并且條件異方差是隨時間變化的。

通過上述分析可見，EUA現(xiàn)貨收益率序列具有“高峰厚尾”的特征，收益率序列是平穩(wěn)的，并且具有2階自相關(guān)性，同時其殘差具有條件異方差的特性，總體上符合GARCH模型的建立條件。

(三)建立GARCH模型

結(jié)合上面的分析我們建立GARCH(p， q)模型，其中 p和q我們分別取2和1，即我們構(gòu)建GARCH(2，1)模型，其基本形式為：

Rt=α0+α1Rt-1+α2Rt-2+ut

(1)

(2)

其中Rt為EUA現(xiàn)貨對數(shù)收益率，ht為條件方差，ut為獨立同分布的隨機變量，(1)式稱為條件均值方程，(2) 式稱為條件方差方程[6]。

運用Eviews7.2得到參數(shù)值建立如下模型：

Rt=-0.000 3+0.083Rt-1-0.027Rt-2+ut

(-0.471 333) (2.553 512) (-0.741 304)

(4.046 678) (9.347 483) (38.645 05)

為謹慎起見，需要進一步驗證所建立的條件方差模型是否準確，殘差模型是否存在額外的條件異方差現(xiàn)象，這里我們再對該模型的殘差做ARCH-LM檢驗(見表6)：

注：括號內(nèi)的數(shù)值為相應(yīng)統(tǒng)計量的概率值

由表6可見，F(xiàn)統(tǒng)計量和R2統(tǒng)計量均不顯著，表明該殘差模型不存在額外的條件異方差現(xiàn)象，從一定程度上可以判斷所估計的條件異方差模型是正確的。

二、結(jié)果分析

(一)實證結(jié)果分析

在碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場上，在給定的顯著性水平上，EUA現(xiàn)貨收益率R的系數(shù)是顯著的，表明當日的收益率受其滯后兩期的收益率的影響，滯后一期的系數(shù)為0.083，滯后兩期則為0.027，說明距離越近對當期收益率影響越大，但是系數(shù)值較小，說明影響比較小。

由條件異方差方程我們看到，β1與β2之和約為1左右，說明該收益率序列是平穩(wěn)的，而且與1接近，則表明碳排放權(quán)交易現(xiàn)貨市場一期的收益率對后續(xù)的影響持續(xù)的時間較長，具有長期記憶性。

實證結(jié)果表明，碳排放權(quán)現(xiàn)貨日收益率不服從隨機游走過程，碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場還不具有有效性。

(二)原因分析

當前歐洲碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場運行效率不高主要原因如下：

1.市場本身的不成熟性。歐洲碳排放權(quán)交易市場從2005年成立至今僅8年左右，可以說還是處于一個起步探索階段，作為一個新興市場，還有許多問題有待發(fā)掘，相關(guān)的政策制度并未完全的落實和完善；

2.市場分割性。由于目前國際上存在三種不同的交易方式，包括聯(lián)合機制(JI)、排放貿(mào)易機制(EI)以及清潔發(fā)展機制(CDM)，這導(dǎo)致碳排放權(quán)交易形成了不同的分割市場，特別是CDM交易，由于國際市場間缺乏相應(yīng)的流動性，導(dǎo)致作為賣方的發(fā)展中國家在向發(fā)達國家出售CDM項目時利益受損；

3.市場摩擦。由于全球碳排放權(quán)交易市場是分割的，存在三種不同的交易機制以及強制配額交易和自愿減排交易兩種不同的交易市場，并未形成一個統(tǒng)一的交易體系，市場間的局限性導(dǎo)致投資者在不同市場之間進行碳排放權(quán)交易時需要支付交易成本，包括信息收集成本以及支付中介費等，同時由于不同市場間價格差異比較大，這就給一部分投機者帶來套利機會；

4.市場競爭的不充分性。氣候變暖問題是一個全球性的問題，因此作為解決手段的碳排放權(quán)交易也應(yīng)該在國際統(tǒng)一的市場上進行交易，但目前國際上主要的碳排放權(quán)交易市場包括EU ETS、芝加哥氣候交易所(CCX)、澳大利亞氣候交易所(ACX)、印度氣候交易所(MCX)等，而其中EU ETS每年的碳排放權(quán)交易額占到75%以上[7]，在全球碳排放權(quán)交易中起主導(dǎo)作用，從整體上來看，整個碳排放權(quán)交易體系并未體現(xiàn)充分競爭性。

由于以上的原因，歐洲碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場并不符合有效市場的前提假設(shè)，進而影響該市場的有效性。

三、結(jié)論和建議

本文以歐盟排放交易體系中現(xiàn)貨市場作為研究對象，運用Eviews7.2構(gòu)建GARCH模型對碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場的有效性進行檢驗，結(jié)果表明碳排放權(quán)現(xiàn)貨當前價格還不能充分反映其歷史信息，當期現(xiàn)貨收益率大小受其歷史水平影響，即碳排放權(quán)現(xiàn)貨市場還不具有有效性的特征，運行效率有待提高。市場的無效主要與該市場本身的不成熟性、全球碳排放權(quán)市場的分割性等原因有關(guān)，為不斷提高碳排放權(quán)交易市場的效率，如何進一步完善碳排放權(quán)交易市場相關(guān)政策制度、加強全球各個市場的融合是接下來我們要研究的重點。

我國目前還是發(fā)展中國家，暫未列入《京都議定書》減排計劃中，不承擔全球的強制減排義務(wù)，只能通過CDM項目參與全球碳排放權(quán)交易，是國際上最大的CER供應(yīng)方，但是交易市場的缺失、交易制度的不完善使我國在全球碳排放權(quán)交易中處于最低端的位置，發(fā)達國家以低廉的價格收購我國的減排額，然后通過金融機構(gòu)的專業(yè)包裝，使之成為價格更為高昂的金融產(chǎn)品在國際市場上銷售，嚴重損害我國的利益。因此，目前中國的當務(wù)之急可能還不在于如何提高市場的效率，而在于如何建立一個規(guī)范的碳排放權(quán)交易市場和完善交易制度，通過不斷地推動國內(nèi)碳排放權(quán)交易市場的發(fā)展和成熟，提高我國在全球碳排放權(quán)交易中的地位，通過與國際市場的接軌促進全球碳排放權(quán)交易市場的統(tǒng)一，這也是對提升碳排放權(quán)交易市場有效性水平的一大貢獻。

參考文獻

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[2]Suzanne G M. Fifield ， Juliana Jetty. Further evidence on the efficiency of the Chinese stock markets. A note[J]. Research in International Business and Finance， 2008(22):351-361．

[3]Xindan Li，Bing Zhang. Has split share structure reform improved the efficiency of the Chinese stock market？ [J].Applied Economics Letters，2011(18)；1061-1064.

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[7]The World Bank. State and Trends of Carbon Market[R].Washington DC: Carbon finance， 2012.

A Discussion on Effectiveness of Spot Markets of Europe Carbon EmissionsPermit Based on GARCH Model

TIAN Sui， LIU Xiao-xiao

(SchoolofEconomics，HangzhouDianziUniversity，HangzhouZhejiang310018，China))

Abstract:In order to explore the efficiency of the EU spot market of carbon emissions permit， the Europe carbon emissions spot market has been chosen as the research object， after the analysis of the necessity and feasibility， the daily interest rate of the spot goods from the4thJan. 2010 to the 10thDec. 2013 are to be studied with the GARCH model in order to explore the effectiveness of the Europe carbon emissions permit spot market. It shows that there is a long-term memory in the yield rate of the spot market of carbon emissions permit. On the other hand， the daily yield is affected by the two phase lag of the yield， the closer to the date， the greater of the effect on the current yield， therefore it can come to the conclusion that the spot market of carbon emissions permit in Europe does not have the feature of effectiveness， which is related with the factors like the immaturity of the market itself and its segmentation. The result of the study may provide some certain reference for improving the global carbon emissions permit trading system and establishing the carbon emissions permit trading market in China as well．

Key words:carbon emissions permit trading; effectiveness; GARCH model

DOI:10.13954/j.cnki.hduss.2015.02.003

收稿日期：2014-04-10

作者簡介:田穗(1971-)，女，江西南昌人，副教授，資本市場.

中圖分類號：F299

文獻標識碼：B

文章編號：1001-9146(2015)02-0017-06